Güneş sisteminin iki gaz devi Jüpiter ve Satürn, benzer boyutlara ve kimyasal bileşime sahip olmalarına rağmen, kutup bölgelerinde şaşırtıcı derecede farklı hava olaylarına sahne oluyor. Satürn'ün kuzey kutbunda devasa bir altıgen fırtına hakimiyet kurarken, Jüpiter'in kutup bölgesi sekiz küçük girdapla çevrili merkezi bir fırtınadan oluşan karmaşık bir kümeyi andırıyor.
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) ekibi, bu zıtlığın nedenini atmosferin derinliklerinde aradı. Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri’nde yayımlanan çalışmaya göre, gezegenin iç yapısındaki yoğunluk farkları, yüzeydeki fırtınaların kaderini belirliyor.
GİRDAP TABANININ YUMUŞAKLIĞI BELİRLEYİCİ
Araştırmacılar, gaz devlerindeki rüzgar dinamiklerini incelemek için gelişmiş bilgisayar simülasyonları kullandı. Elde edilen bulgular, ‘girdabın tabanının yumuşaklığı’ olarak tanımlanan faktörün, fırtına oluşumunda kritik bir rol oynadığını gösteriyor.
MIT Yer, Atmosfer ve Gezegen Bilimleri Bölümü'nden (EAPS) Yardımcı Doçent Wanying Kang, çalışmanın sonuçlarını şöyle özetledi: "Girdabın iç özellikleri ve tabanının yumuşaklığı, yüzeyde gözlemlenen akışkan desenini doğrudan etkiliyor. Eğer taban daha yumuşak ve hafif bir malzemeden oluşuyorsa, girdaplar büyüme sınırına ulaşıyor ve Jüpiter'deki gibi çoklu fırtına kümeleri oluşuyor. Taban daha sert ve yoğunsa, girdaplar birleşerek Satürn'deki gibi tek ve devasa bir sisteme dönüşüyor."
UZAY GÖREVLERİNDEN GELEN VERİLERLE DOĞRULANDI
Çalışma, NASA'nın Juno ve Cassini uzay araçlarından elde edilen görüntülerden ilham aldı. Juno'nun Jüpiter gözlemleri, her biri yaklaşık 3.000 mil genişliğinde (Dünya'nın yarısı kadar) çok sayıda girdabı ortaya koyarken; Cassini, Satürn'de 18.000 mil genişliğinde tek bir altıgen fırtına kaydetmişti.
MIT ekibi, hızlı dönen gezegenlerde akışkan hareketinin dönme ekseni boyunca düzgün olma eğiliminde olduğunu belirterek, 3 boyutlu dinamik problemi 2 boyutlu bir modele indirgedi. Bu modelleme, farklı iç yapı senaryolarının yüzeydeki fırtına desenlerini nasıl değiştirdiğini kanıtladı.
İÇ YAPI HAKKINDA İPUCU VERİYOR
Araştırmanın sonuçları, sadece atmosferik olayları açıklamakla kalmıyor, aynı zamanda bu gezegenlerin iç yapıları hakkında da ipuçları sunuyor.
Araştırmacı Shi, "Yüzeydeki sıvı deseni bize iç yapı hakkında bilgi veriyor. Satürn'ün yüzeyinin altında, Jüpiter'den daha yoğun ve metal bakımından zengin malzemeler olabilir. Bu durum, Satürn'de daha güçlü bir tabakalaşma sağlarken, Jüpiter'in daha yumuşak ve hafif bir iç yapıya sahip olduğunu düşündürüyor" değerlendirmesinde bulundu.
Bu yeni yaklaşım, doğrudan ölçümün zor olduğu gaz devlerinin derinliklerini anlamak için fırtına geometrisini bir ‘gösterge’ olarak kullanma imkanı tanıyor.
